RU2291468C2

RU2291468C2 - System of remote sensing of information from mobile objects and their units

Info

Publication number: RU2291468C2
Application number: RU2004131437/09A
Authority: RU
Inventors: Михаил Даниилович Рабинович (RU); Михаил Даниилович Рабинович; Владимир Феликсович Дудкин (RU); Владимир Феликсович Дудкин; Александр Васильевич Касаткин (RU); Александр Васильевич Касаткин; Владимир Иванович Козлов (RU); Владимир Иванович Козлов; Александр Ефимович Чунаков (RU); Александр Ефимович Чунаков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ИнформТехТранс"
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2007-01-10
Also published as: RU2004131437A

Abstract

FIELD: the invention refers to the field of telemetric systems and may be used for identification and control of technical condition of moving objects and their units.

SUBSTANCE: the system has a reader of information consisting out of a transceiver antenna, a band filter, a circulator, a generator of a carrier frequency, a mixer, an amplifier, a demodulator, a unit of processing of signals, of two memory units and programmatically guided arrangement of modulation, and also sensors each of which has a modulator changing characteristics resistance of the antenna, a rectifier, a code generator, a demodulator, a decoder, an impulse former, two keys and an antenna.

EFFECT: increases reliability and trustworthiness of information sensing.

4 cl,3 dwg

Description

Изобретение относится к области телеметрических систем и может использоваться для идентификации и контроля технического состояния движущихся объектов и их узлов, в частности на железнодорожном и автомобильном транспорте.The invention relates to the field of telemetry systems and can be used to identify and control the technical condition of moving objects and their nodes, in particular in rail and road transport.

Известна система дистанционного считывания информации для подвижных составов, которая включает в себя одну электронную метку, размещенную непосредственно на каждой единице подвижного состава, и электронную метку, размещенную на каждом запорно-пломбировочном устройстве каждой единицы подвижного состава, сеть стационарных устройств считывания информации с электронных меток, размещенных вдоль пути следования подвижного состава, при этом электронные метки, размещенные на каждой отдельной единице подвижного состава и на запорно-пломбировочном устройстве этой единицы подвижного состава, пространственно разнесены на расстояние, обеспечивающее их последовательное считывание каждым стационарным устройством считывания информации (см. РФ 2170684 C1, 7 B 61 L 25/00, 20.07.01).A known system for remote reading of information for rolling stocks, which includes one electronic tag located directly on each unit of rolling stock, and an electronic tag placed on each locking and sealing device of each unit of rolling stock, a network of stationary devices for reading information from electronic tags, placed along the route of the rolling stock, with electronic tags placed on each individual unit of the rolling stock and on the locking seal ovochnom apparatus of this unit of rolling stock, are spaced at a distance that ensures their sequential reading of each stationary device for reading information (see. the RF 2170684 C1, B 7 61 L 25/00, 20.07.01).

Недостатком известной системы дистанционного считывания информации для подвижных составов является низкая достоверность считывания информации с нескольких близко расположенных электронных меток, попадающих одновременно в поле диаграммы направленности антенны считывателя, из-за наложения сигналов и искажения кодовых посылок на входе приемного устройства считывателя.A disadvantage of the known system for remote reading of information for rolling stocks is the low reliability of reading information from several closely spaced electronic tags that fall simultaneously in the field of the antenna pattern of the reader, due to the superposition of signals and distortion of code messages at the input of the reader's receiver.

Известна автоматизированная система съема информации с подвижного состава, включающая один кодовый бортовой датчик, размещенный на каждой единице подвижного состава, две электронные метки, размещенные на двух запорно-пломбировочных устройствах каждой единицы подвижного состава, и устройство считывания информации по СВЧ-каналу, при этом устройство считывания содержит первую приемопередающую антенну для считывания информации с бортового датчика на частоте f₁, вторую приемопередающую антенну с горизонтальной плоскостью поляризации для считывания информации с первой электронной метки на частоте f₂ и третью приемопередающую антенну с вертикальной плоскостью поляризации для считывания информации со второй электронной метки на частоте f₂, причем кодовый бортовой датчик и электронные метки разнесены по высоте и по расстоянию не менее чем на определенную величину 0,6 м (см. RU 2185986 C1, B 61 L 25/02, 27.07.02).A well-known automated system for acquiring information from rolling stock, including one on-board encoder sensor located on each unit of rolling stock, two electronic tags placed on two locking and sealing devices of each rolling stock unit, and a device for reading information through a microwave channel, the readout contains a first transceiver antenna for reading information from the on-board sensor at a frequency f ₁ , a second transceiver antenna with a horizontal plane of polarization d To read information from the first electronic tag at a frequency of f ₂ and a third transceiver antenna with a vertical plane of polarization for reading information from a second electronic tag at a frequency of f ₂ , moreover, the on-board code sensor and electronic tags are separated by height and distance by at least a certain amount 0.6 m (see RU 2185986 C1, B 61 L 25/02, 07.27.02).

Недостатком автоматизированной системы съема информации является невозможность правильного считывания информации с электронных меток при наличии одновременно двух и более меток с одинаковой поляризацией в поле диаграммы направленности антенны, а также ненадежность раздельного считывания информации с меток по принципу поляризации за счет неидеальности (эллиптичности) характеристики поляризации реальных антенн электронной метки и считывателя.The disadvantage of an automated information retrieval system is the impossibility of correctly reading information from electronic tags in the presence of two or more tags with the same polarization in the field of the antenna pattern, as well as the unreliability of separate reading of information from tags according to the polarization principle due to non-ideal (ellipticity) polarization characteristics of real antennas electronic tag and reader.

Известная система идентификации объектов, принятая в качестве прототипа, содержит считыватель информации и датчики, в которых записана информация об объекте идентификации, причем питание электронных узлов датчика осуществляется от облучающего СВЧ-сигнала считывателя, и генерация идентификационного кода в датчике начинается только после облучения датчика сигналом от считывателя достаточно больших мощности и времени, а демодулятор в считывателе позволяет выделять информацию с двух датчиков, одновременно находящихся в поле диаграммы направленности антенны считывателя (см. RU 2222030 С2, G 01 S 13/82, 20.01.04).The known system of object identification, adopted as a prototype, contains an information reader and sensors in which information about the identification object is recorded, and the sensor electronic components are powered from the irradiating microwave signal of the reader, and the identification code is generated in the sensor only after the sensor is irradiated with a signal from a reader of sufficiently large power and time, and a demodulator in the reader allows you to select information from two sensors that are simultaneously in the chart field Reader antenna directivity (see RU 2222030 C2, G 01 S 13/82, 01/20/04).

Недостатком системы идентификации объектов является низкая достоверность считывания информации с датчиков при попадании трех и более датчиков в зону диаграммы направленности антенны считывателя и нарушение работоспособности при уменьшении мощности облучающего сигнала и/или малом времени облучения датчика при большой скорости движения объекта.A disadvantage of the object identification system is the low reliability of reading information from sensors when three or more sensors get into the zone of the antenna pattern of the reader and disruption of operation when the power of the irradiating signal is reduced and / or the sensor is exposed for a short time at a high speed of the object.

Технический результат заключается в повышении надежности и достоверности считывания информации с датчиков, размещенных на бортах и на отдельных узлах подвижных объектов, при попадании одновременно нескольких датчиков в зону облучения СВЧ-сигналом от считывателя, а также в возможности изменения информации датчика при поступлении управляющих сигналов на датчик с других внешних устройств.The technical result consists in increasing the reliability and reliability of reading information from sensors located on the sides and on individual nodes of moving objects, when several sensors hit the same zone as the microwave signal from the reader, as well as the possibility of changing the sensor information when control signals arrive at the sensor from other external devices.

Технический результат достигается тем, что в системе дистанционного считывания информации с подвижных объектов и их узлов, состоящей из считывателя информации, содержащего приемопередающую антенну, соединенную через полосовой фильтр с первым входом циркулятора, ко второму входу которого подключен выход генератора несущей частоты, а выход подключен к первому входу смесителя, ко второму входу которого подключен выход генератора несущей частоты, выход смесителя через последовательно соединенные усилитель и демодулятор подключен ко входу блока обработки сигналов, соединенного с блоком памяти, выход которого через блок согласования соединен с линией передачи данных, являющейся выходом считывателя информации, управляющий вход блока обработки сигналов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом устройства согласования, а вход блока управления соединен с устройством включения считывателя информации, и датчиков, размещенных на подвижных объектах и/или их узлах, причем каждый датчик содержит антенну, соединенную с модулятором, изменяющим характеристическое сопротивление антенны, и с входом выпрямителя, и генератор кода, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, считыватель информации снабжен программно-управляемым устройством модуляции и вторым блоком памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции, а генератор несущей частоты выполнен управляемым, управляющий вход которого соединен с выходом программно-управляемого устройства модуляции, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, к второму входу которого подключен выход второго блока памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции, каждый датчик снабжен демодулятором, декодером, формирователем импульсов и двумя ключами, при этом вход демодулятора соединен с антенной, а его выход соединен с сигнальным входом декодера, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющими входами первого и второго ключей, входы которых и вход питания формирователя импульсов подключены к выходу выпрямителя, выход первого ключа соединен с входом питания декодера, а выход второго ключа соединен с входом питания генератора кода, выполненного управляемым с возможностью изменения выходного кода, причем входы управления генератора кода предназначены для подключения внешних устройств.The technical result is achieved by the fact that in the system of remote reading of information from moving objects and their nodes, consisting of an information reader containing a transceiver antenna connected via a bandpass filter to the first input of the circulator, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, and the output is connected to the first input of the mixer, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, the output of the mixer through a series-connected amplifier and demodulator is connected to the input two signal processing unit connected to the memory unit, the output of which through the matching unit is connected to the data line, which is the output of the information reader, the control input of the signal processing unit is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the control input of the matching device, and the input the control unit is connected to a device for activating an information reader, and sensors located on moving objects and / or their nodes, each sensor comprising an antenna connected to a mode a generator that changes the characteristic impedance of the antenna, and with the input of the rectifier, and the code generator, the output of which is connected to the control input of the modulator, the information reader is equipped with a program-controlled modulation device and a second memory block in which the program for controlling the modulation device is stored, and the carrier frequency generator is executed controlled, the control input of which is connected to the output of a software-controlled modulation device, the input of which is connected to the third output of the control unit, to the second input to which the output of the second memory block is connected, in which the program for controlling the modulation device is stored, each sensor is equipped with a demodulator, a decoder, a pulse shaper and two keys, while the input of the demodulator is connected to the antenna and its output is connected to the signal input of the decoder, the output of which is through the shaper pulses is connected to the control inputs of the first and second keys, the inputs of which and the power input of the pulse shaper are connected to the output of the rectifier, the output of the first key is connected to the power input Oder, and the output of the second switch is connected to the input of the code generator power made controllable to vary the output code, wherein the code generator control inputs are used to connect external devices.

Для различных вариантов использования системы дистанционного считывания информации в считывателе информации второй блок памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции, выполнен с возможностью изменения программы формирования длительности посылок и значений запросных кодов в последовательности посылок.For various uses of the remote information reading system in the information reader, the second memory unit, in which the modulation device control program is stored, is configured to change the program for generating the duration of the packages and the values of the request codes in the sequence of packages.

Для случая очень малой мощности облучающего сигнала и/или очень малого времени облучения датчика СВЧ-сигналом от считывателя при большой скорости движения объекта мимо антенны считывателя технический результат заключается в повышении надежности и достоверности считывания информации с датчиков, размещенных на бортах и на отдельных узлах подвижных объектов, при попадании одновременно нескольких датчиков в зону облучения СВЧ-сигналом от считывателя, а также в возможности изменения информации датчика при поступлении управляющих сигналов на датчик с других внешних устройств.For the case of a very low power of the irradiating signal and / or a very short time of irradiation of the sensor with a microwave signal from the reader at a high speed of the object past the reader’s antenna, the technical result is to increase the reliability and reliability of reading information from sensors placed on the sides and on separate nodes of moving objects , when several sensors simultaneously enter the irradiation zone with a microwave signal from the reader, as well as the possibility of changing the sensor information upon receipt of the control signal s to the sensor from other external devices.

Технический результат достигается тем, что в системе дистанционного считывания информации с подвижных объектов и их узлов, состоящей из считывателя информации, содержащего приемопередающую антенну, соединенную через полосовой фильтр с первым входом циркулятора, ко второму входу которого подключен выход генератора несущей частоты, а выход подключен к первому входу смесителя, ко второму входу которого подключен выход генератора несущей частоты, выход смесителя через последовательно соединенные усилитель и демодулятор подключен ко входу блока обработки сигналов, соединенного с блоком памяти, выход которого через блок согласования соединен с линией передачи данных, являющейся выходом считывателя информации, управляющий вход блока обработки сигналов соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом устройства согласования, а вход блока управления соединен с устройством включения считывателя информации, и датчиков, размещенных на подвижных объектах и/или их узлах, причем каждый датчик содержит антенну, соединенную с модулятором, изменяющим характеристическое сопротивление антенны, и с входом выпрямителя, и генератор кода, выход которого соединен с управляющим входом модулятора, считыватель информации снабжен программно-управляемым устройством модуляции и вторым блоком памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции, а генератор несущей частоты выполнен управляемым, управляющий вход которого соединен с выходом программно-управляемого устройства модуляции, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, к второму входу которого подключен выход второго блока памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции, каждый датчик снабжен демодулятором, декодером, формирователем импульсов, двумя ключами и автономным источником питания, при этом вход демодулятора соединен с антенной, а его выход соединен с сигнальным входом декодера, выход которого через формирователь импульсов соединен с управляющими входами первого и второго ключей, входы которых и вход питания формирователя импульсов подключены к выходу автономного источника питания, вход которого подключен к выходу выпрямителя, выход первого ключа соединен с входом питания декодера, а выход второго ключа соединен с входом питания генератора кода, выполненного управляемым с возможностью изменения выходного кода, причем входы управления генератора кода предназначены для подключения внешних устройств.The technical result is achieved by the fact that in the system of remote reading of information from moving objects and their nodes, consisting of an information reader containing a transceiver antenna connected via a bandpass filter to the first input of the circulator, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, and the output is connected to the first input of the mixer, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, the output of the mixer through a series-connected amplifier and demodulator is connected to the input two signal processing unit connected to the memory unit, the output of which through the matching unit is connected to the data line, which is the output of the information reader, the control input of the signal processing unit is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the control input of the matching device, and the input the control unit is connected to a device for activating an information reader, and sensors located on moving objects and / or their nodes, each sensor comprising an antenna connected to a mode a generator that changes the characteristic impedance of the antenna, and with the input of the rectifier, and the code generator, the output of which is connected to the control input of the modulator, the information reader is equipped with a program-controlled modulation device and a second memory block in which the program for controlling the modulation device is stored, and the carrier frequency generator is executed controlled, the control input of which is connected to the output of a software-controlled modulation device, the input of which is connected to the third output of the control unit, to the second input to which the output of the second memory block is connected, in which the program for controlling the modulation device is stored, each sensor is equipped with a demodulator, a decoder, a pulse shaper, two keys and an autonomous power supply, while the input of the demodulator is connected to the antenna and its output is connected to the signal input of the decoder, the output of which is connected via a pulse shaper to the control inputs of the first and second keys, the inputs of which and the power input of the pulse shaper are connected to the output of an autonomous power source the input of which is connected to the output of the rectifier, the output of the first key is connected to the power input of the decoder, and the output of the second key is connected to the power input of the code generator configured to change the output code, and the control inputs of the code generator are used to connect external devices.

Отметим, что при движении объекта мимо считывателя автономные источники питания каждого датчика подзаряжаются от выпрямителя при облучении датчика каждой посылкой СВЧ-сигнала от считывателя независимо от запросного кода, что увеличивает работоспособность и срок службы датчиков без замены автономных источников питания.Note that when an object moves past the reader, the autonomous power sources of each sensor are recharged from the rectifier when the sensor is irradiated with each microwave signal from the reader, regardless of the request code, which increases the operability and service life of the sensors without replacing the autonomous power sources.

Совокупность указанных признаков обеспечивает заявленный технический результат.The combination of these features provides the claimed technical result.

На фиг.1 показана структурная схема системы дистанционного считывания информации с подвижных объектов и их узлов.Figure 1 shows the structural diagram of a system for remote reading of information from moving objects and their nodes.

На фиг.2 показана структурная схема датчика системы.Figure 2 shows the structural diagram of the sensor system.

На фиг.3 показана структурная схема датчика системы с автономным источником питания (аккумулятором или батареей).Figure 3 shows the structural diagram of the sensor system with an autonomous power source (battery or battery).

Система включает в себя считыватель 1 информации с датчиков по радиоканалу через антенну 2 считывателя и множество датчиков 3, установленных на подвижных объектах и их отдельных узлах (агрегатах) и разбитых на несколько групп, соответствующих определенным узлам подвижных объектов. Группы датчиков отличаются разными запросными кодами, записанными в декодер 8 датчика. Датчики одного подвижного объекта имеют разные запросные коды. Датчики с одинаковыми запросными кодами из одной группы могут устанавливаться и на один подвижной объект, если заранее рассчитано, что эти датчики не могут попасть одновременно в диаграмму направленности антенны 2 считывателя. Датчики одной группы устанавливаются на разные подвижные объекты, которых может быть большое множество, например вагоны в железнодорожном составе. Поэтому каждый датчик 3 имеет индивидуальный идентификационный код датчика, который записан в запоминающем устройстве генератора 12 кода датчика 3. Там же записана дополнительная информация об объекте или узле с различными вариантами, например код собственника объекта, время последней проверки работоспособности узла и т. д. Генератор 12 кода формирует выходное слово кодированной информации датчика, используя информацию из запоминающего устройства и сигналы с внешних устройств, поступающие на управляющие входы генератора 12 кода. В зависимости от сигналов с внешних устройств с генератора 12 кода выдаются разные модификации выходного кода. Например, внешними устройствами могут быть измерители отдельных параметров конкретного узла или агрегата, которые подают сигнал в случае аварийного состояния узла. Тогда вместо идентификационного кода узла с признаком о его нормальном состоянии с генератора кода выдается идентификационный код узла с признаком аварии.The system includes a reader 1 of information from sensors via a radio channel through an antenna 2 of the reader and a plurality of sensors 3 installed on moving objects and their individual nodes (units) and divided into several groups corresponding to certain nodes of moving objects. The groups of sensors differ in different request codes recorded in the decoder 8 of the sensor. The sensors of one moving object have different request codes. Sensors with the same request codes from the same group can be installed on one moving object, if it is calculated in advance that these sensors cannot simultaneously enter the radiation pattern of the antenna 2 of the reader. Sensors of one group are installed on different moving objects, which can be a large number, for example, cars in a train. Therefore, each sensor 3 has an individual sensor identification code, which is recorded in the memory of the generator 12 of the sensor code 3. Additional information about the object or unit with various options is recorded there, for example, the code of the object owner, time of the last operation check of the unit, etc. Code 12 generates an output word of encoded sensor information using information from a storage device and signals from external devices supplied to the control inputs of code generator 12. Depending on the signals from external devices from the code generator 12, various modifications of the output code are issued. For example, external devices can be meters of individual parameters of a particular unit or unit, which provide a signal in case of an emergency condition of the unit. Then, instead of the identification code of the node with a sign of its normal state, an identification code of the node with a sign of failure is issued from the code generator.

В считыватель 1 информации введено программно-управляемое устройство модуляции непрерывного СВЧ-сигнала и дополнительно второй блок памяти, в котором хранится программа управления устройством модуляции.A program-controlled modulation device for the continuous microwave signal and, in addition, a second memory block, in which the program for controlling the modulation device is stored, are introduced into the information reader 1.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

В считывателе программа управления из второго блока памяти через управляющее устройство и программно-управляемое устройство модуляции формируют в генераторе несущей частоты сигнал в виде последовательности посылок, который излучается антенной 2 считывателя 1 информации. Посылка состоит из непрерывного немодулированного СВЧ-сигнала, излучаемого заданное время Тн, и следующего за ним СВЧ-сигнала запросного кода, соответствующего определенной группе датчиков. По окончании первой посылки сразу излучается вторая посылка, состоящая из немодулированного СВЧ-сигнала длительностью Тн и запросного кода, соответствующего другой группе датчиков. Затем излучается третья посылка для третьей группы датчиков и т.д. После окончания перебора кодов всех групп датчиков цикл повторяется. Циклическая повторяемость посылок с разными запросными кодами позволяет увеличить надежность правильного считывания информации с датчиков путем многократного опроса одних и тех же датчиков, а также проводить считывание информации с подвижных объектов, соединенных в цепь, например в железнодорожный состав. В программе управления устройством модуляции можно изменять как длительность Тн, так и коды запрашиваемых датчиков.In the reader, the control program from the second memory block through the control device and a program-controlled modulation device form a signal in the carrier frequency generator in the form of a sequence of bursts, which is emitted by the antenna 2 of the information reader 1. The package consists of a continuous unmodulated microwave signal emitted for a given time Tn, and the next microwave signal of the interrogation code corresponding to a certain group of sensors. At the end of the first package, the second package is immediately emitted, consisting of an unmodulated microwave signal of duration Tn and a request code corresponding to another group of sensors. Then the third premise is emitted for the third group of sensors, etc. After the enumeration of the codes of all groups of sensors, the cycle repeats. The cyclic repeatability of packages with different query codes allows you to increase the reliability of the correct reading of information from sensors by repeatedly polling the same sensors, as well as reading information from moving objects connected in a circuit, for example, to a train. In the control program of the modulation device, you can change both the duration Tn and the codes of the requested sensors.

При проезде датчиков 3 в зоне диаграммы направленности приемопередающей антенны 2 считывателя 1 информации датчики 3 непрерывно облучаются СВЧ-сигналом. Сигнал с антенны 4 датчика 3 поступает одновременно на модулятор 5, на вход демодулятора 6 кодов и на вход выпрямителя 7, где энергия несущей частоты СВЧ-сигнала преобразуется в постоянное напряжение и накапливается. Постоянное напряжение с выхода выпрямителя 7 поступает на питающий вход формирователя импульсов длительностью Т≤Тн 10, находящегося в режиме молчания, а через открытый первый ключ 9 - на питающий вход декодера 8, обеспечивая их работоспособность, и на вход второго ключа 11, который закрыт. На питающий вход генератора 12 кода питание через второй ключ 11 не подается, генератор 12 кода не включен и не выдает кодированных сигналов с выхода на вход модулятора 5. Когда со считывателя на антенну 4 датчика 3 приходит СВЧ-сигнал запросного кода, он демодулируется в демодуляторе 6 и код с выхода демодулятора 6 поступает на сигнальный вход декодера 8. Одновременно с выпрямителя 7 на декодер 8 продолжает поступать питающее напряжение. Если код с выхода демодулятора 6 совпадает с кодом, записанным в декодере 8, то декодер вырабатывает сигнал для запуска формирователя импульсов 10. Формирователь импульсов 10 вырабатывает сигнал длительностью Т≤Тн, который поступает на управляющие входы первого ключа 9 и второго ключа 11. Первый ключ 9 закрывается, питающее напряжение на поддержание работоспособности декодера 8 не расходуется, а второй ключ 11 открывается, питающее напряжение поступает на питающий вход генератора 12 кода. В генераторе 12 записан идентификационный код и другая кодированная информация, которая с выхода генератора 12 кода поступает на вход модулятора 5. Под действием сигналов с выхода генератора 12 кода модулятор 5 изменяет характеристическое сопротивление антенны 4 по закону кодированной информации, т.е. изменяет отражательные свойства антенны 4 по закону кодированной информации. Отраженные от антенны 4 датчика 3 кодированные СВЧ-сигналы принимаются приемопередающей антенной 2 считывателя 1 информации и фиксируются в считывателе 1 информации. По окончании сигнала длительностью Т формирователь импульсов 10 возвращается в исходное состояние режима молчания, открывая первый ключ 9 и закрывая второй ключ 11. Питающее напряжение снимается с генератора 12 кодов и подается на декодер 8. Датчик 3 готов к новому циклу работы.When passing sensors 3 in the area of the radiation pattern of the transceiver antenna 2 of the information reader 1, the sensors 3 are continuously irradiated with a microwave signal. The signal from the antenna 4 of the sensor 3 is fed simultaneously to the modulator 5, to the input of the demodulator 6 codes and to the input of the rectifier 7, where the energy of the carrier frequency of the microwave signal is converted to a constant voltage and accumulated. The constant voltage from the output of the rectifier 7 is supplied to the power input of the pulse shaper of duration T≤Tn 10, which is in silent mode, and through the open first key 9, to the power input of the decoder 8, ensuring their operability, and to the input of the second key 11, which is closed. No power is supplied to the supply input of the code generator 12 through the second key 11, the code generator 12 is not turned on and does not provide encoded signals from the output to the input of the modulator 5. When the microwave signal of the request code comes from the reader to the antenna 4 of the sensor 3, it is demodulated in the demodulator 6 and the code from the output of the demodulator 6 is fed to the signal input of the decoder 8. At the same time, the supply voltage continues to flow from the rectifier 7 to the decoder 8. If the code from the output of the demodulator 6 matches the code recorded in the decoder 8, then the decoder generates a signal to start the pulse shaper 10. Pulse shaper 10 generates a signal of duration T≤Tn, which is fed to the control inputs of the first key 9 and second key 11. The first key 9 is closed, the supply voltage to maintain the health of the decoder 8 is not consumed, and the second key 11 is opened, the supply voltage is supplied to the supply input of the code generator 12. In the generator 12, an identification code and other encoded information is recorded, which is output from the code generator 12 to the input of the modulator 5. Under the influence of the signals from the output of the code generator 12, the modulator 5 changes the characteristic resistance of the antenna 4 according to the law of the encoded information, i.e. changes the reflective properties of antenna 4 according to the law of coded information. The encoded microwave signals reflected from the antenna 4 of the sensor 3 are received by the transceiver antenna 2 of the information reader 1 and recorded in the information reader 1. At the end of the signal of duration T, the pulse shaper 10 returns to the initial state of the silent mode, opening the first key 9 and closing the second key 11. The supply voltage is removed from the code generator 12 and supplied to the decoder 8. Sensor 3 is ready for a new operation cycle.

Таким образом, на антенну 2 считывателя 1 информации поступает кодовый СВЧ-сигнал в заданное время Тн только с датчика той группы, чей код совпал с запросным кодом считывателя. Кодовая информация с других датчиков будет считана в свою очередь, когда запросный код со считывателя 1 информации совпадет с кодом в декодере 8 соответствующего датчика 3.Thus, the antenna code 2 of the information reader 1 receives a microwave code signal at the specified time Tn only from the sensor of the group whose code matches the request code of the reader. Code information from other sensors will be read in turn when the request code from the information reader 1 matches the code in the decoder 8 of the corresponding sensor 3.

Если на один из управляющих входов генератора 12 кода датчика 3 поступает управляющий сигнал с внешнего устройства, то с выхода генератора 12 кода на модулятор 5 поступает измененный (другой) выходной код, который и фиксируется считывателем 1.If one of the control inputs of the generator 12 of the sensor code 3 receives a control signal from an external device, then from the output of the code generator 12 to the modulator 5, a changed (other) output code is received, which is fixed by the reader 1.

Как правило, потребляемый ток схемой декодера 8 и формирователя 10 импульсов в режиме молчания много меньше величины потребляемого тока генератором 12 кода. Поэтому накопленной во время непрерывного немодулированного СВЧ-сигнала энергии в выпрямителе 7 достаточно, чтобы обеспечить работоспособность включенного формирователя 10 импульсов и генератора 12 кода в течение ограниченного времени Т.As a rule, the current consumption by the circuit of the decoder 8 and the pulse shaper 10 in the silent mode is much less than the current consumption by the code generator 12. Therefore, the energy accumulated during the continuous unmodulated microwave signal in the rectifier 7 is sufficient to ensure the operability of the included pulse shaper 10 and the code generator 12 for a limited time T.

Однако в связи с ограничениями на мощность СВЧ-сигнала и/или при малом времени облучения датчика 3 за счет большой скорости движения объекта мимо антенны 2 считывателя 1 информации накопленного напряжения питания на выпрямителе 7 может оказаться недостаточным для питания генератора 12 кода. Для обеспечения надежной работы датчика в этом случае предлагается исполнение датчика 3, в который включен автономный источник питания 13 в виде аккумулятора или батарейки.However, due to restrictions on the power of the microwave signal and / or for a small time of irradiation of the sensor 3 due to the high speed of the object past the antenna 2 of the reader 1, the information of the accumulated supply voltage on the rectifier 7 may be insufficient to power the code generator 12. To ensure reliable operation of the sensor, in this case, a sensor 3 is proposed, which includes an autonomous power source 13 in the form of a battery or a battery.

Время работоспособности датчика в этом случае определяется временем расходования энергии автономного источника питания. Для продления времени работоспособности датчика заложены схемные решения по уменьшению потребляемого тока и восполнению затраченной энергии. Расход энергии автономного источника на питание декодера 8 и формирователя 10 импульсов в режиме молчания небольшой, большее потребление тока происходит при включении формирователя 10 импульсов и питания генератора 12 кода, но только за ограниченное время Т. Кроме того, при прохождении датчиков 3 в зоне облучения антенной 2 считывателя 1 информации автономные источники питания 13 всех датчиков 3 подзаряжаются через выпрямитель 7 каждой посылкой СВЧ-сигнала от считывателя. Надежность и время работоспособности датчиков 3 существенно возрастает.The sensor operating time in this case is determined by the time of energy consumption of the autonomous power source. To extend the sensor’s working time, circuit solutions have been laid for reducing the current consumption and replenishing the energy expended. The power consumption of an autonomous source for powering the decoder 8 and the pulse shaper 10 in the silent mode is small, more current consumption occurs when the pulse shaper 10 is turned on and the code generator 12 is powered up, but only for a limited time T. In addition, when sensors 3 pass through the antenna irradiation zone 2 readers 1 information autonomous power supplies 13 of all sensors 3 are recharged through a rectifier 7 with each sending of a microwave signal from the reader. The reliability and uptime of the sensors 3 increases significantly.

Claims

1. A system for remote reading of information from moving objects and their nodes, consisting of an information reader containing a transceiver antenna connected through a band-pass filter to the first input of the circulator, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, and the output is connected to the first input of the mixer, the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, the output of the mixer through the series-connected amplifier and demodulator is connected to the input of the signal processing unit, connected to a memory unit, the output of which through the matching unit is connected to the data line, which is the output of the information reader, the control input of the signal processing unit is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the control input of the matching device, and the input of the control unit is connected to the reader switching device information, and sensors located on moving objects and / or their nodes, each sensor containing an antenna connected to a modulator that changes the characteristic otivlenie antenna, and with the input of the rectifier, and a code generator, the output of which is connected to the control input of the modulator, characterized in that the information reader is equipped with a program-controlled modulation device and a second memory unit, which stores the control program of the modulation device, and the carrier frequency generator controlled, the control input of which is connected to the output of a software-controlled modulation device, the input of which is connected to the third output of the control unit, to the second input of which is connected the output of the second memory block, in which the control program of the modulation device is stored, each sensor is equipped with a demodulator, a decoder, a pulse shaper and two keys, while the input of the demodulator is connected to the antenna, and its output is connected to the signal input of the decoder, the output of which is connected to the pulse shaper with the control inputs of the first and second keys, the inputs of which and the power input of the pulse shaper are connected to the output of the rectifier, the output of the first key is connected to the power input of the decoder, and the output is second connected to the input key code generator power made controllable to vary the output code, wherein the code generator control inputs are used to connect external devices.

2. The system according to claim 1, characterized in that in the information reader the second memory block in which the modulation device program is stored is configured to change the program for generating the duration of the packages and the values of the request codes in the sequence of packages.

3. A system for remote reading of information from moving objects and their nodes, consisting of an information reader containing a transceiver antenna connected through a band-pass filter to the first input of the circulator, to the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, and the output is connected to the first input of the mixer, which the second input of which the output of the carrier frequency generator is connected, the output of the mixer through the series-connected amplifier and demodulator is connected to the input of the signal processing unit, connected to a memory unit, the output of which through the matching unit is connected to the data line, which is the output of the information reader, the control input of the signal processing unit is connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to the control input of the matching device, and the input of the control unit is connected to the reader switching device information, and sensors located on moving objects and / or their nodes, each sensor containing an antenna connected to a modulator that changes the characteristic otivlenie antenna, and with the input of the rectifier, and a code generator, the output of which is connected to the control input of the modulator, characterized in that the information reader is equipped with a program-controlled modulation device and a second memory unit, which stores the control program of the modulation device, and the carrier frequency generator controlled, the control input of which is connected to the output of a software-controlled modulation device, the input of which is connected to the third output of the control unit, to the second input of which is connected the output of the second memory block, in which the control program of the modulation device is stored, each sensor is equipped with a demodulator, a decoder, a pulse shaper, two keys and an autonomous power source, while the input of the demodulator is connected to the antenna and its output is connected to the signal input of the decoder, the output of which is through the pulse shaper is connected to the control inputs of the first and second keys, the inputs of which and the power input of the pulse shaper are connected to the output of an autonomous power source, the input of which is connected it is connected to the output of the rectifier, the output of the first key is connected to the power input of the decoder, and the output of the second key is connected to the power input of the code generator, made controlled with the ability to change the output code, and the control inputs of the code generator are intended for connecting external devices.

4. The system according to claim 3, characterized in that in the information reader the second memory block in which the modulation device program is stored is configured to change the program for generating the duration of the packages and the values of the request codes in the sequence of packages.